5.熱在水中的傳遞教學(xué)設(shè)計(jì)【教材簡析】本課讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)熱在水中的傳遞方式，進(jìn)一步根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)推測熱在空氣中的傳遞方式，最后讓學(xué)生了解熱對流在生活中的應(yīng)用。水和空氣都是能流動(dòng)的物質(zhì)，熱對流是流體各部分之間由于冷、熱不均勻而產(chǎn)生宏觀上相對位移的一種物理現(xiàn)象，是熱傳遞的基本方式之一。探究活動(dòng)共分兩個(gè)部分：一是探究試管中發(fā)生的熱對流現(xiàn)象，二是探究燒杯中發(fā)生的熱對流現(xiàn)象。教材中還拓展了冬天在房間使用取暖器時(shí)，房間里空氣是怎樣變熱的，目的是讓學(xué)生通過自主研究畫出空氣受熱后的運(yùn)動(dòng)路線圖。在研究水的對流實(shí)驗(yàn)中，使用了感溫粉末、紅墨水等，目的是讓學(xué)生通過大量的感知認(rèn)識(shí)對流現(xiàn)象，使探究活動(dòng)顯得生動(dòng)有趣，激發(fā)學(xué)生的探究欲望?！緦W(xué)情分析】許多學(xué)生都觀察過水加熱的過程。他們已經(jīng)知道水受熱后溫度會(huì)升高。學(xué)生在三年級的學(xué)習(xí)中也已經(jīng)知道了水結(jié)冰時(shí)的溫度和水沸騰時(shí)的溫度，但他們不清楚在加熱試管和燒杯底部時(shí)，熱量在水中是怎樣傳遞到各個(gè)部分的。在本節(jié)課中的學(xué)習(xí)中，學(xué)生將在感溫粉末或紅墨水的幫助下，觀察、了解到熱在水中傳遞的方式，進(jìn)而分析熱在空氣中傳遞的情況?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.知道熱在水中是以對流的方式傳遞的，發(fā)現(xiàn)熱對流的應(yīng)用。2.理解熱可以在物體間和物體內(nèi)傳遞，固體、液體、氣體都能傳遞熱。 科學(xué)探究目標(biāo)1.能夠熟練操作熱對流的實(shí)驗(yàn)；運(yùn)用圖形表示自己的研究結(jié)果。2.能夠熟練開展小組合作交流活動(dòng)，體驗(yàn)到通過合作與交流能更好地完成認(rèn)知；運(yùn)用掌握的科學(xué)知識(shí)探究生活中的科學(xué)現(xiàn)象。3.制訂比較完整的探究計(jì)劃，初步具備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。4.運(yùn)用分析、比較、推理等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)1.保持積極的觀察探究熱傳遞的興趣。2.能和別人一起合作交流，愿意傾聽他人的意見，反思、調(diào)整自己的想法。3.形成從不同的角度提出研究思路的習(xí)慣，愿意采用新的方法完成探究?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)1.明確人類的好奇心和社會(huì)需求是科技發(fā)展的動(dòng)力。2.認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展影響著我們的生活?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：探究熱在水中傳遞的過程。難點(diǎn)：熱對流的形成機(jī)制，冷水受熱后，密度變化而向上運(yùn)動(dòng)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】為學(xué)生準(zhǔn)備：試管、大燒杯、滴管、三腳架、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴、鐵架臺(tái)、試管架、感溫粉末、紅墨水、清水、濕布、護(hù)目鏡、實(shí)驗(yàn)記錄表。教師準(zhǔn)備：熱在水中傳遞的課件資料，學(xué)生活動(dòng)手冊?！窘虒W(xué)過程】1.聚焦。出示課件，提出問題：我們常常把一壺水燒開，你知道熱在水中是如何傳遞的嗎？與在金屬中的傳遞方式相同嗎？學(xué)生根據(jù)生活的經(jīng)驗(yàn)，做出猜測。師生交流后，完善猜測。設(shè)計(jì)意圖：通過讓學(xué)生回顧在生活中接觸到的燒開水現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考熱在水中是如何傳遞的。在三年級的時(shí)候，學(xué)生已經(jīng)做過水的沸騰實(shí)驗(yàn)了，學(xué)生對于熱在水中的傳遞是有一定的認(rèn)知基礎(chǔ)的，但是學(xué)生還不了解熱在水中傳遞的方式。學(xué)生在上節(jié)課學(xué)習(xí)了熱在金屬中傳遞方式，他們可能會(huì)把這個(gè)認(rèn)識(shí)遷移到熱在水中傳遞上，在生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)積累的基礎(chǔ)上聚焦“熱在水中是如何傳遞的”這個(gè)問題。2.探索。（1）加熱試管里的水。想象一下，在試管中加入三分之一的水，給試管的底部加熱，試管上面的水是否也會(huì)熱起來？學(xué)生研討熱在試管中的傳遞。教師介紹加熱裝置，學(xué)生說說實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。因?yàn)樗菬o色透明的，很難觀察到水變化的過程，讓學(xué)生思考有什么辦法可以觀察得更清楚。學(xué)生提出，既然金屬上面可以涂感溫油墨觀察，往水里加感溫粉末或紅墨水，是否有助于觀察？師生交流：往水里加感溫粉末或紅墨水，能有助于觀察水的變化。學(xué)生開展探究實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。學(xué)生觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。提問：試管中的水是如何傳遞熱的？師生交流：水受熱后向上方流動(dòng)，上方的冷水向下方流動(dòng)，水的各部分之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。（2）加熱燒杯里的水。提出問題：如果在燒杯底部加熱，燒杯里的水都會(huì)變熱嗎？學(xué)生研討熱在燒杯中是如何傳遞的。根據(jù)出示的示意圖，學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。學(xué)生開展探究實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄在活動(dòng)手冊上。師生交流：冷水受熱后向上方流動(dòng)，上方的冷水向下方流動(dòng)，水的各部分之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)意圖：水是無色透明的，在實(shí)驗(yàn)前需要重點(diǎn)探討“怎樣觀察清楚水中熱的傳遞”的問題，學(xué)生很容易聯(lián)想到上節(jié)課借助的感溫油墨，教師適時(shí)提出感溫粉末或者紅墨水的使用。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生還觀察到水會(huì)流動(dòng)，這與上節(jié)課的金屬傳遞熱的情況有所不同，要指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中記錄好。3.研討。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和觀察記錄，師生交流：熱是怎樣傳遞到燒杯的各個(gè)部分的？師生小結(jié)：（1）水受熱后向上方運(yùn)動(dòng)。（2）上方冷水向下方運(yùn)動(dòng)。（3）水的各部分之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng),使整個(gè)容器的水都變熱。小結(jié)并板書：熱對流。設(shè)計(jì)意圖：因?yàn)樗橇黧w，會(huì)流動(dòng)，所以跟金屬中的熱傳遞不一樣。在研討中，根據(jù)熱的傳遞方向和水的運(yùn)動(dòng)的情況，師生研討小結(jié)出三點(diǎn)情況，學(xué)生達(dá)成共識(shí)后，明白了水中的傳熱方式是熱對流。4.拓展。在生活中，我們發(fā)現(xiàn)過這樣的熱對流現(xiàn)象嗎？教師可以出示一些圖片或者視頻資料，展示家里煮湯圓或餛飩時(shí)，在加熱過程中湯圓的運(yùn)動(dòng)情況?？諝飧粯?，是會(huì)流動(dòng)的。冬天，我們在房間里用取暖器時(shí)，房間里的空氣是怎樣熱起來的？將我們的推測在示意圖上用文字和箭頭表示出來。我們可以通過調(diào)查、查閱資料等方式，來證實(shí)我們的推測。設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)通過生活中煮湯圓的視頻資料，引導(dǎo)學(xué)生深入理解水中的傳熱方式為熱對流。探究學(xué)習(xí)可以繼續(xù)遷移到各種流體，如，空氣是無色透明的，也會(huì)流動(dòng)，在使用空調(diào)或取暖器時(shí)，熱是怎樣在空氣中傳遞的？學(xué)生除了假設(shè)和推測，還可以交流如何證實(shí)這些推測?！景鍟O(shè)計(jì)】熱在水中的傳遞熱源 熱源下方的冷水受熱后向上方流動(dòng)上方的冷水向下方流動(dòng)水的各部分之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)【記錄表】熱在水中的傳遞記錄表1.推測熱在試管中的傳遞路徑，并用示意圖或文字記錄。2.推測熱在燒杯中的傳遞路徑，并用示意圖或文字記錄